ปรากฏการณ์เกิดฟ้าผ่าและการป้องกัน

Abstract

จุดมุ่งหมายของงานวิจัยนี้ เพื่อสร้างสื่อกรเรียนการสอนในเรื่องปรากฏการณ์การเกิดฟ้าผ่าและการป้องกัน งานวิจัยนี้แบ่งการดำเนินการออกเป็น 2 ส่วน ส่วนที่หนึ่ง คือ ออกแบบแลสร้างแผงสาธิตการจำลองปรากฏการณ์การเกิดฟ้าผ่าลบ การจำลองปรากฏการณ์การเกิดฟ้าผ่าลบนี้ ได้ออกแบบขบวนการไว้ทั้งหมด 8 ขั้นตอน ดังต่อนี้ คือ สภาพอากาศปกติ, การก่อตัวของประจุลบและประจุบวกในก้อนเมฆ, ประจุลบจำนวนมากเคลื่อนตัวลงต่ำ, เกิดลำฟ้าผ่านำทาง, เกิดลำฟ้าผ่านำทางเป็นขั้น, เกิดสตรีมเมอร์และระยะฟ้าผ่า, เกิดฟ้าผ่า, แลขั้นตอนสุดท้าย คือ เกิดลำฟ้าผ่าย้อนกลับ ซึ่งแต่ละขั้นควบคุมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC 16F877-20แลภาษาที่ใช้เขียนโปรแกรมคือ ภาษาซี ไมโครคอนโทรลเลอร์นี้ใช้สั่งการให้หลอดไดโอดเปล่งแสงแสดงผลการสาธิตทั้ง 8 ขั้นตอน ส่วนที่ 2 เป็นการจำลองระบบป้องกันฟ้าผ่าของอาคารที่พักอาศัยจำนวน 1 หลัง ด้วยวีของฟาราเดย์ ระบบป้องกันฟ้าผ่านี้แบ่งออกเป็น 3ส่วน คือ ตัวนำล่อฟ้า, ตัวนำลงดิน, แลรากสายดิน ตามลำดับ ผลการสาธิตการจำลองปรากฏการณ์การเกิดฟ้าผ่า ปรากฏว่าทุกขั้นตอนเป็นไปตามขบวนการที่ออกแบบไว้อย่างถูกต้องและสมบูรณ์ สำหรับแบบจำลองระบบป้องกันฟ้าผ่าของอาคารที่พักอาศัยได้ติดตั้งส่วนปรกอบทั้ง 3 ส่วนเรียบร้อยแล้วตามวิธีของฟาราเดย์ The objective of this research was to create Teaching Aids of Lightning Phenomena and Protection. This research was divided into 2 sections. The first section was to design and establish the model of lighting demonstration board. This model was duplicated for the negative lightning phenomenon. The negative lightning phenomenon was designed for eight steps as followings: fair weather, negative and positive charges in the cloud, moving down of negative charges, leader stroke, stepped leader stroke, upward streamer and striking distance, lightning and finally, return stroke. Each step was controlled by microcontroller PIC 16F8'!7-20. The program was written with C Programming language. The microcontroller was used for complying and demonstrating the results of all eight steps via LED. The second section was to design the model of lightning protection system for a small house. This model was developed from Faraday’s method. This lightning protection system was divided into three parts: air terminal, down conductor, and earth electrode, respectively. The results of the demonstration of lightning phenomena showed that all steps were completely occurred as sequence according to the design. Furthermore, the model of lightning protection system has been installed. This model was designed with Faraday’s method.